原棉技術(shù)品級評價模型與應(yīng)用
2. 原棉技術(shù)品級
棉花品級是感官檢驗,是對照品級實物標準結(jié)合品級三條件即棉花的成熟程度、色澤特征、軋工質(zhì)量進行綜合評定。
原棉技術(shù)品級是棉紡織企業(yè)獨有的綜合評價原棉內(nèi)在與外觀質(zhì)量的綜合技術(shù)指標,該指標可以綜合反映原棉的品質(zhì),其特點是簡明、全面、實用、方便。
2.1 技術(shù)品級評定因素
原棉技術(shù)品級的確定所采用的方法是模糊綜合評價。所謂對原棉品質(zhì)進行模糊綜合評價,就是采用模糊數(shù)學(xué)中的模糊分等和隸屬度的概念,對原棉主要品質(zhì)指標進行總的評價的定量計算方法。它可以計算出原棉的綜合評價指數(shù),并可根據(jù)數(shù)值的大小,得到所有原棉優(yōu)劣排列順序。此外,還可對各種原棉品質(zhì)優(yōu)劣的原因進行分析。這樣,原棉品質(zhì)的各項指標便統(tǒng)一于評價指數(shù)之中了。這一評價指數(shù)稱為原棉技術(shù)品級。
技術(shù)品級反映了原棉的綜合特性,對加強原棉分類組批管理,制訂配棉技術(shù)標準和配棉實施方案,提高配棉精度,有著積極的技術(shù)經(jīng)濟意義。
2.2 技術(shù)品級分級特征值
對于原棉內(nèi)在品質(zhì)優(yōu)劣評定這一問題,其主要影響因素有上半部平均長度、整齊度指數(shù)、斷裂比強度和馬克隆值。評定時先對每一個具體的影響因素評定等級,然后利用加權(quán)平均法進行綜合。
根據(jù)各個評定因素對原棉評定等級,首先應(yīng)規(guī)定各個評定因素的分級特征值。分級特征值是參照有關(guān)標準制定的,可按長絨棉、細絨棉單獨制訂,也可按長絨棉、細絨棉混合制訂。
表4為長絨棉、細絨棉混合分級特征值表,評定因素中的一級、二級為長絨棉,范圍區(qū)間為[≥1.0;≤2.0];評定因素中的三級、四級、五級為細絨棉,范圍區(qū)間為[>2.0;≤5.0]。
表4 長絨棉細絨棉混合評定因素的分級特征值
Tab.4 The grade eigenvalue of blending long-staple cotton and medium cotton accessing factors
利用模糊分等的方法可以將"0-1" 度量法推廣到 "[0,1]" 度量法,也就是用0-1之間的一個實數(shù)去度量它,這個數(shù)就叫"隸屬度"。因為"隸屬度"是隨條件而改變的,當用函數(shù)來表示隸屬度的變化規(guī)律時,就叫它隸屬函數(shù)。
在實際問題中,用模糊數(shù)學(xué)去處理模糊概念時,選擇適當?shù)碾`屬函數(shù)是很重要的。 正向指標的隸屬函數(shù)為:
![]() 反向指標的隸屬函數(shù)為:
![]() ![]() 這樣,對于某一批原棉,將不再是僅能屬于某一等級,而是可能以不同的隸屬度歸屬于不同的等級。
對于原棉上半部長度、整齊度指數(shù)、斷裂比強度的評定等級,用"[0,1]"度量法。馬克隆值為非線性,用"0-1" 度量法分段處理。
2.3 原棉技術(shù)品級評價
2.3.1 原棉技術(shù)品級內(nèi)在質(zhì)量評價
原棉技術(shù)品級內(nèi)在質(zhì)量評價模型如下:
![]() 式中:
──── 第k組原棉的技術(shù)品級
──── 原棉標準等級數(shù)(一級~五級), =1,2,3,4,5
──── 原棉第 項品質(zhì)指標對于第 個等級的隸屬度, =1,2,3,4
技術(shù)品級的物理意義為各原棉品質(zhì)的模糊等級值。顯然,技術(shù)品級數(shù)值愈小,則該原棉的品質(zhì)越好。
2.3.2 原棉技術(shù)品級外觀質(zhì)量評價
原棉技術(shù)品級外觀質(zhì)量評價為棉花的顏色指標。顏色指標如下:
(1) 反射率:表示棉花樣品反射光的明暗程度,以Rd表示。
(2) 黃色深度:表示棉花黃色色調(diào)的深淺程度,以+b表示。
(3) 色特征級:依據(jù)棉花色特征劃分的級別。棉花樣品的反射率(Rd)和黃色深度(+b)測試值在棉花色特征圖上的位置所確定的級別。
HVI快速棉花測試儀測出棉花樣品的反射率(Rd)和黃色深度(+b)的測試值,在棉花色特征圖上的位置所對應(yīng)的色特征級,即為該棉花樣品的色特征級。即(Rd,+b)值落在色特征圖上的位置,就可以確定該樣品的色特征級。
(1)色特征級的劃分。棉花按色特征分為3種類型13個級。色特征級用兩位數(shù)字表示,第一位是級別,第二位是類型。類型分白棉、淡黃染棉、黃染棉。白棉分6級,代號分別為:11、21、31、41、51、61;淡黃染棉分4級,代號分別為:12、22、32、42;黃染棉分3級,代號分別為:13、23、33;31為色特征標準級。
(2)色特征圖。色特征級的分布和范圍由色特征圖表示,各分布范圍有各自的一組方程式(略)。
2.3.3 原棉技術(shù)品級評價實例
棉花的品級與色特征級的評定都要考慮棉花的顏色,這兩項指標主要反映棉花的外觀特征,但兩者的檢驗方法、含義及其各自在標準的質(zhì)量指標體系中所占的權(quán)重等方面都存在很大差異。棉花品級是感官檢驗,而棉花的色特征級是通過HVI測試棉花的反射率(Rd)、黃色深度(+b)及其在色特征圖上的位置來確定的,它僅根據(jù)棉花表面的顏色特性確定。
棉花品級不分類型,而色特征級將棉花分白棉、淡黃染棉、黃染棉三個類型,因此棉花的品級與色特征級二者之間不可能一一對應(yīng),也無法進行轉(zhuǎn)換。同一品級的棉花,色特征級不一定相同;同一色特征級的棉花品級不一定相同;色特征值相同,品級不一定相同。色特征級高的棉花外觀上不一定比色特征級低的棉花好,品級高的棉花的Rd、+b不一定比品級低的棉花好。從總體上說,色特征級高的棉花品級也高,色特征級低的棉花品級也低。色特征級高的棉花,品級沒有太低的;色特征級低的棉花,品級沒有太高的。
表5是部分細絨棉和長絨棉的技術(shù)品級,可以看出,技術(shù)品級能全面反映原棉的內(nèi)在質(zhì)量。
表5 原棉技術(shù)品級表
Tab.5 The technical grade of raw cotton
注:長絨棉無色特征級標準,可用細絨棉的白棉級別替代。
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